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纳米ATO(锑掺杂氧化锡)基透明隔热涂料是近年来颇受欢迎的新型节能涂料,主要用于玻璃等透明设施表面。若能和表面超疏水性能相结合,就能获得诸如防雨(不影响雨天窗玻璃视野效果)、自清洁之类的更多功能。另一方面,目前常用的水性聚氨酯涂层,存在耐水性不佳等缺点,用有机硅树脂替代,则有望解决此问题。 本研究首先将自制的纳米ATO水性浆液与外购水性聚氨酯涂料(WPU)相掺混,成功制备出稳定的ATO/WPU水性纳米涂料。将涂料通过旋涂、淋涂和浸涂的方式分别涂敷到玻璃表面,得到均匀透明的ATO/WPU涂层。再将涂层浸入到氟硅烷(FAS)溶液中氟化处理。用扫描电镜(SEM)观察涂层微观形貌,用紫外-可见-近红外分光光度计表征涂层光谱性能,红外灯照射测实际隔热效果。接触角测量表征涂层表面疏水性能。X射线荧光光谱(XRF)表征表面氟含量。 结果表明:采用旋涂方式得到的涂层,当涂料中ATO固含量为20%时涂层综合性能最佳:可见光平均透过率85%以上,红外阻隔率达到50%,接触角为130°;浸涂和淋涂得到的涂层性质较为相似:ATO含量为15%时,可见光透过率68%以上,红外阻隔率18%以下,泡沫塑料箱内温度较空白载玻片低6℃,涂层表面接触角达130°以上。 采用溶胶-凝胶技术,以水解的硅烷偶联剂(KH570)乙醇溶液(即硅氧烷溶胶)为介质,与外购的纳米ATO/乙醇浆液掺混得到纳米复合溶胶,淋涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上,得到透明涂层。再将涂层浸入到氟硅烷(FAS)溶液中氟化处理。同上表征涂层的透明隔热性能和表面疏水性能。发现,当纳米ATO固含量为10%时,涂层透明隔热性能最佳:其在可见光区的平均透过率为82%,红外光区阻隔率高达72%,箱内温度较空白玻璃对应箱内温度低5.6℃。涂层力学性能(耐水性、与基底结合力)佳。但涂层疏水性能提高有限,可能跟涂层表面能与FAS反应的活性位点(羟基等)较少有关。